Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Физическая химия. Применение расчётных методов в химической термодинамике

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.27 Mб
Скачать

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Стромберг А.Г. Физическая химия / А.Г. Стромберг,

Д.П. Семченко. – М.: Высш. шк., 2003. – 527 с.

2.Жуховицкий А.А. Физическая химия / А.А. Жуховицкий, Л.А. Шварцман. – М.: Металлургия, 2001. – 668 с.

3.Вольхин В.В. Общая химия: в 3 кн. – Кн. 1. Основной курс / В.В. Вольхин; Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2006. – 464 с.

4.Физическая химия: в 2 кн. – Кн. 1. Строение вещества. Термодинамика / К.С. Краснов [и др.]. – М.: Высш. шк., 2001. – 512 с.

5.Салем Р.Р. Физическая химия. Термодинамика / Р.Р. Са-

лем. – М.: Физматлит, 2004. – 352 с.

6.Каретников Г.С. Сборник примеров и задач по физической химии / Г.С. Каретников, И.В. Кудряшов. – М.: Высш. шк., 1998. – 527 с.

7.Задачи по физической химии / В.В. Еремин [и др.]. – М.:

Экзамен, 2003. – 320 с.

8.Лабович Л. Задачи по физической химии с решениями / Л. Лабович, Д. Аренс. – М.: Мир, 1972. – 443 с.

9. Ахметов Б.В. Задачи и упражнения по физической и коллоидной химии / Б.В. Ахметов. – Л.: Химия, 1989. – 239 с.

181

10.Картушинская А.И. Сборник задач по химической термодинамике / А.И. Картушинская, Х.А. Лельчук, А.Г. Стром-

берг. – М.: Высш. шк., 1973. – 223 с.

11.Физическая химия: метод. указания и контр. задания для студ.-заочников химико-технолог. и технолог. спец. высш. учеб. заведений / под ред. С.Б. Авербуха, И.В. Кудряшова. – М.: Высш.

шк., 1977. – 175 с.

12.Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. – СПб.: Специальная лите-

ратура, 1998. – 232 с.

182

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Единицы измерения физических величин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

 

Единица

 

 

Связь с другими единицами

измерениявСИ

 

 

Масса

килограмм (кг)

1

кг = 103 г = 106 мг

 

 

Длина

метр (м)

1

м = 102 см = 109 нм

 

 

Площадь

кв. метр (м2)

1

м2 = 104 см2

 

 

Объем

куб. метр (м3)

1

м3 = 106 см3 = 103 л

 

 

Давление

паскаль (Па)

1 бар= 105 Па= 0,987 атм= 750 Торр

 

 

 

 

1

атм = 101325 Па = 760 Торр

 

 

 

 

 

1

Торр = 1 мм рт. ст. = 133,32 Па

Энергия

джоуль (Дж)

1

Дж = 0,2390 кал = 10–3 кДж

 

 

 

 

 

1

кал = 4,184 Дж

 

 

 

 

 

 

Спектроскопические единицы:

 

 

 

 

 

1

эВ = 8065,5 см–1 = 1,6022 10–19 Дж=

 

 

 

 

= 96485 Джмоль–1 =23060калмоль–1

 

 

 

 

1

см–1 = 1,2398 10–4 эВ = 1,9864 10–23

 

 

 

 

Дж= =11,963 Джмоль–1 = 2,8591 калмоль–1

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

Десятичные приставки к названиям единиц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приставка

 

 

Обозначение

Множитель

 

русское

 

 

международное

 

 

 

 

 

 

1012

тера

 

 

Т

 

 

T

 

гига

 

 

Г

 

 

G

 

109

мега

 

 

М

 

 

M

 

106

кило

 

 

к

 

 

k

 

103

гекто

 

 

г

 

 

h

 

102

дека

 

 

да

 

 

da

 

10

деци

 

 

д

 

 

d

 

10–1

санти

 

 

с

 

 

c

 

10–2

милли

 

 

м

 

 

m

 

10–3

микро

 

 

мк

 

 

μ

 

10–6

нано

 

 

н

 

 

n

 

10–9

пико

 

 

п

 

 

p

 

10–12

фемто

 

 

ф

 

 

f

 

10–15

атто

 

 

а

 

 

a

 

10–18

 

 

 

 

 

 

 

 

183

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 3

 

Фундаментальные физические постоянные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

 

Обозна-

 

 

Значение

 

 

Размерность

 

 

чение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость света

 

c

 

 

 

 

 

 

 

м с–1

в вакууме

 

29979246

 

 

 

Атомнаяединицамассы

 

1 а.е.м.

1,6605402 10–27

 

 

кг

Заряд электрона

 

e

1,60217733 10–19

 

 

Кл

Постоянная Планка

 

h

6,6260755 10–34

 

 

Дж с

Число Авогадро

 

NA

 

6,0221367 1023

 

моль–1

Постоянная Больцмана

 

kB

 

1,380658 10–23

 

Дж К–1

Постоянная Фарадея

 

F

96485,309

 

 

Кл моль–1

 

 

 

 

 

0,0820578

 

 

л атм/(К моль)

Универсальная газовая

 

R

8,314510

 

кПадм3/(Кмоль)

постоянная

 

8,314510

 

 

Дж/(К моль)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8314,4255

 

 

л Па/(К моль)

Молярный объем

 

Vn

22,414

 

 

л моль–1

идеального газа (н.у.)

 

 

 

Ускорение силы

 

g

 

 

 

 

 

 

 

м с–1

тяжести

 

981,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

 

Постоянные Ван-дер-Ваальса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газ

a,

 

 

b,

 

 

Газ

 

a,

 

b,

л2 бармоль–2

 

см3 моль–1

 

 

л2 бармоль–2

см3 моль–1

He

0,03457

 

23,70

 

 

NO

 

1,358

 

27,89

Ne

0,2135

 

17,09

 

 

NO2

 

5,354

 

44,24

Ar

1,363

 

32,19

 

 

H2O

 

5,536

 

30,49

Kr

2,349

 

39,78

 

 

H2S

 

4,490

 

42,87

Xe

4,250

 

51,05

 

 

NH3

 

4,225

 

37,07

H2

0,2476

 

26,61

 

 

SO2

 

6,803

 

56,36

N2

1,408

 

39,13

 

 

CH4

 

2,283

 

42,78

O2

1,378

 

31,83

 

 

C2H4

 

4,530

 

5,714

Cl2

6,579

 

56,22

 

 

C2H6

 

5,562

 

63,80

CO

1,505

 

39,85

 

 

C3H8

 

8,779

 

84,45

CO2

3,640

 

42,67

 

 

C6H6

 

18,24

 

115,40

184

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 5

Критические константы и температуры Бойля

Газ

Tc, К

pc, бар

Vc, мл моль–1

Zc

TB, К

TB/ Tc

He

5,21

2,27

57,76

0,305

22,64

4,35

Ne

44,44

26,9

41,74

0,307

122,1

2,75

Ar

150,72

48,0

75,25

0,292

411,5

2,73

Kr

209,4

54,3

92,24

0,291

575,0

2,75

Xe

289,75

58,0

118,8

0,290

768,0

2,65

H2

33,3

13,0

65,0

0,306

110,0

3,30

N2

126,1

34,0

89,5

0,292

327,2

2,60

O2

154,4

50,5

73,4

0,292

405,9

2,63

CO2

304,2

73,8

94,0

0,274

714,8

2,35

CH4

190,7

46,0

99,0

0,287

510,0

2,67

C2H4

282,4

50,4

129,0

0,277

624,0

2,21

 

 

 

 

Приложение 6

Вторые вириальные коэффициенты B, см3 моль–1

T, К

100 К

273 К

373 К

 

600 К

Воздух

–167,3

–13,5

3,4

 

19,0

Ar

–187,0

–21,7

–4,2

 

11,9

CH4

–53,6

–21,2

 

8,1

CO2

–142,0

–72,2

 

–12,4

H2

–2,0

13,7

15,6

 

He

11,4

12,0

11,3

 

10,4

Kr

–62,9

–28,7

 

1,7

N2

–160,0

–10,5

6,2

 

21,7

Ne

–6,0

10,4

12,3

 

13,8

O2

–197,5

–22,0

–3,7

 

12,9

Xe

–153,7

–81,7

 

–19,6

185

Приложение 7

Интегральные теплоты растворения солей в воде при 25 °С (при m = 0,00 даны значения Hm, экстраполированные к бесконечному разбавлению)

m, моли

 

 

 

 

 

Hm, кДж/моль

 

 

 

 

 

соли на

LiCl

LiBr

NaCl

NaBr

NaI

KBr

KI

 

KCl

1кг H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00

–37,13

–49,02

3,89

 

–0,63

–7,57

20,04

 

20,50

 

17,23

0,01

–36,97

–48,91

4,06

 

–0,50

–7,41

20,17

 

20,67

 

17,39

0,02

–36,86

–48,87

4,10

 

–0,42

–7,36

20,25

 

20,71

 

17,44

0,05

–36,71

–48,74

4,18

 

–0,31

–7,24

20,29

 

20,73

 

17,51

0,1

–36,48

–48,62

4,25

 

–0,29

–7,20

20,33

 

20,71

 

17,55

0,2

–36,34

–48,39

4,27

 

–0,27

–7,15

20,29

 

20,67

 

17,57

0,3

–36,19

–48,28

4,25

 

–0,29

–7,24

20,25

 

20,59

 

17,55

0,4

–36,07

–48,20

4,16

 

–0,40

–7,32

20,15

 

20,42

 

17,50

0,5

–35,98

–48,12

4,10

 

–0,44

–7,41

20,04

 

20,29

 

17,43

1,0

–35,65

–47,74

3,79

 

–0,86

–7,82

19,54

 

19,73

 

17,28

2,0

–35,15

–47,11

3,18

 

–1,65

–8,62

18,68

 

18,62

 

16,72

3,0

–34,52

–46,53

2,66

 

–2,28

–9,37

17,99

 

17,66

 

16,17

4,0

–33,89

–46,02

2,26

 

–2,78

–10,04

17,36

 

16,82

 

15,75

5,0

–33,18

–45,50

1,99

 

–3,20

–10,54

16,82

 

16,09

 

6,0

–32,43

–44,85

1,88

 

–3,47

–10,92

15,47

 

7,0

–31,63

–44,23

–3,66

–11,13

14,92

 

8,0

–30,79

–43,51

–3,70

–11,25

14,46

 

9,0

–29,92

–42,80

–3,62

–11,25

 

10,0

–29,00

–41,97

–11,17

 

Насыщ.

 

 

–31,88

1,95

 

–3,61

–10,59

16,49

 

14,07

 

15,45

раствор

–19,35

 

 

 

mнасыщ

19,90

 

18,60

6,15

 

9,15

 

12,33

 

5,70

 

8,98

 

4,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m, моли

 

 

 

 

 

Hm, кДж/моль

 

 

 

 

 

соли на

NH4Cl

NH4NO3

CaCl2

K2SO4

CuSO4

 

MgSO4

 

ZnSO4

MnSO4

1кг H2O

 

 

0,00

14,73

 

25,77

–82,93

 

23,71

 

–73,14

 

–91,63

 

–83,26

–64,39

0,01

14,85

 

25,77

–82,68

 

24,48

 

–69,87

 

–89,37

 

–80,67

–60,71

0,02

14,94

 

25,79

–82,38

 

24,58

 

–69,33

 

–89,04

 

–80,29

–60,12

0,05

15,02

 

25,82

–81,25

 

24,75

 

–68,70

 

–88,45

 

–79,70

–59,29

0,1

15,10

 

25,75

–80,88

 

24,78

 

–68,07

 

–87,91

 

–79,16

–58,70

0,2

15,19

 

25,56

–80,50

 

24,58

 

–67,57

 

–87,26

 

–78,78

–57,95

0,3

15,23

 

25,38

–80,25

 

24,27

 

–67,32

 

–86,92

 

–78,58

–57,53

0,4

15,27

 

25,21

–80,02

 

23,95

 

–67,15

 

–86,67

 

–78,41

–57,24

0,5

15,27

 

25,06

–79,83

 

23,58

 

–67,03

 

–86,48

 

–78,28

–57,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186

m, моли

 

 

 

Hm, кДж/моль

 

 

 

соли на

NH4Cl

NH4NO3

CaCl2

K2SO4

CuSO4

MgSO4

ZnSO4

MnSO4

1кг H2O

1,0

15,31

24,31

–79,04

–66,65

–85,77

–77,91

–56,65

2,0

15,27

23,05

–77,74

–84,87

–77,03

–55,56

3,0

15,23

21,97

–75,44

4,0

15,19

21,17

5,0

15,15

20,46

6,0

15,10

19,92

7,0

15,02

19,41

8,0

18,95

9,0

18,54

10,0

18,16

Насыщ.

15,02

22,78

раствор

mнасыщ

7,35

0,69

 

 

 

 

 

 

Приложение 8

Удельные теплоемкости водных растворов

 

 

 

 

 

 

 

Темпе-

CP, Дж/(г К), при концентрации m, моль/кг

Вещество

ратура,

 

 

H2O

 

 

 

°С

 

 

 

,555

 

 

 

2,22

1,11

 

0,278

CdSO4

12

2,91

3,40

 

3,74

 

CuSO4

18–23

3,52

 

3,80

 

3,98

HCl

18

3,68

3,90

 

4,04

 

4,10

HNO3

18

3,62

3,89

 

4,03

 

H2SO4

21

3,57

3,83

 

4,00

 

4,09

KCl

18

3,46

3,78

 

3,97

 

4,06

KNO3

18–23

3,48

3,77

 

3,95

 

4,04

KOH

18

3,00

3,83

 

3,99

 

4,08

MgSO4

18

3,24

3,59

 

3,84

 

3,99

NH4CH3COO

17,5

3,81

3,98

 

4,08

 

NH4Cl

18

3,67

3,92

 

4,04

 

4,11

NH4NO3

18

3,68

3,89

 

4,03

 

NaCH3COO

18

3,93

 

4,04

 

NaCl

18

3,68

3,90

 

4,03

 

4,09

NaNO3

18

3,61

3,83

 

3,98

 

4,08

NaOH

18

3,80

3,94

 

4,05

 

187

188

Приложение 9

 

Интегральные теплоты растворения кислот и оснований в воде при 25 °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число мо-

m, моль

 

 

 

Hm, кДж/моль

 

 

 

лей H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

на 1 моль

или

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

HCOOH

HCl

HNO3

H2SO4

H3PO4

NH3

NaOH

KOH

щелочи

или

на 1кг H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

щелочи

 

 

 

 

 

 

 

 

1

55,51

0,83

26,23

13,11

28,07

–4,52

29,54

2

27,75

0,87

48,82

20,08

41,92

–0,50

32,05

3

18,50

0,79

56,85

24,30

48,99

1,88

32,76

28,89

41,80

4

13,88

0,71

61,20

26,98

54,06

3,47

33,26

34,43

45,77

5

11,10

0,67

64,05

28,73

58,03

4,52

33,60

37,76

48,24

6

9,25

0,62

65,89

29,84

60,75

5,36

39,87

49,87

8

6,94

0,58

68,23

31,12

64,60

6,40

41,92

51,76

10

5,55

0,56

69,49

31,84

67,03

7,11

34,27

42,51

52,66

15

3,70

0,55

70,99

32,46

70,17

8,08

–34,43

42,84

53,62

20

2,78

0,55

71,78

32,67

71,50

8,58

34,48

42,87

53,95

30

1,85

0,56

72,59

32,76

72,68

9,12

34,48

40

1,39

0,57

73,02

32,75

73,09

34,52

50

1,11

0,60

73,28

32,74

73,35

9,58

42,53

54,33

75

0,740

0,65

73,65

32,74

73,68

9,87

34,56

100

0,555

0,66

73,85

32,75

73,97

10,04

34,64

42,34

54,45

200

0,278

74,20

32,80

74,94

10,42

42,30

54,56

500

0,111

74,52

32,90

76,73

10,71

42,36

54,75

189

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число мо-

m, моль

 

 

 

Hm, кДж/моль

 

 

 

 

лей H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 1 моль

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислоты

HCOOH

HCl

HNO3

H2SO4

H3PO4

NH3

NaOH

KOH

 

щелочи

 

или

на 1кг H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щелочи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

700

0,0793

74,61

32,94

77,57

10,79

 

1000

0,0555

74,68

32,98

78,58

10,84

42,47

54,87

 

2000

0,0278

74,82

33,05

80,88

10,96

42,55

55,00

 

5000

0,0111

74,93

33,13

84,43

11,05

42,66

55,10

 

10000

0,0056

74,99

33,19

87,07

11,09

42,72

55,17

 

20000

0,0028

75,04

89,62

11,13

 

50000

0,0011

75,08

33,27

92,34

11,17

34,64

42,80

55,25

 

0,0000

0,71

75,14

33,34

96,19

(13,4)

 

42,87

55,31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

189

Приложение 10

Интегральные теплоты растворения солей, образующих кристаллогидраты, при 25 °С

Вещество

Число молей H2O

Hm, кДж/моль

на 1 моль соли

 

 

BaCl2

400

11,18

BaCl2 H2O

400

–7,74

BaCl2 2H2O

400

–18,74

CuSO4

500

68,37

CuSO4 H2O

500

40,42

CuSO4 3H2O

500

12,68

CuSO4 5H2O

500

–10,50

LiCl

800

36,53

LiCl H2O

800

18,58

LiCl 2H2O

800

4,06

LiCl 3H2O

800

–8,83

MgSO4

400

87,61

MgSO4 2H2O

400

46,36

MgSO4 4H2O

400

17,66

MgSO4 6H2O

400

1,00

MgSO4 7H2O

400

–15,86

Na2CO3

400

23,43

Na2CO3 7H2O

400

–45,86

Na2CO3 10H2O

400

–69,04

Na2HPO4

500

25,94

Na2HPO4 2H2O

500

0,17

Na2HPO4 7H2O

500

–47,95

Na2HPO4 12H2O

500

–96,06

ZnSO4

500

77,28

ZnSO4 H2O

500

42,13

ZnSO4 6H2O

500

–4,31

ZnSO4 7H2O

500

–18,87

190